專(zhuān)利名稱(chēng)：用于肝、腎動(dòng)脈栓塞的白芨微球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于抗癌的白芨微球，尤其是涉及肝、腎動(dòng)脈栓塞的白芨微球，以及該白芨微球的制備和用途。
基于肝腫瘤的絕大部分血供(約95％)來(lái)自肝動(dòng)脈，而正常肝實(shí)質(zhì)上為門(mén)靜脈和肝動(dòng)脈雙重供血，鑒于此生理特征，上世紀(jì)80年代日本學(xué)者Kato提出化療栓塞(Chemoembolization)的理論。經(jīng)導(dǎo)管進(jìn)行的肝動(dòng)脈栓塞已被證明優(yōu)于全身或動(dòng)脈內(nèi)化療。但是，過(guò)去常常用明膠海綿塊、不銹鋼圈等為栓塞劑，其栓塞部位是肝動(dòng)脈主干及大分支，它們的缺點(diǎn)是腫瘤組織內(nèi)會(huì)很快出現(xiàn)側(cè)支循環(huán)而重新獲得營(yíng)養(yǎng)供給。以后，各國(guó)學(xué)者致力于尋找一種更理想的末梢栓塞劑，微球就是在上述背景下發(fā)展起來(lái)的。最早由瑞典的Lindell提出用可降解淀粉微球?yàn)樗ㄈ麆?，大鼠肝?dòng)脈栓塞試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)可導(dǎo)致肝動(dòng)脈暫時(shí)性缺少。以后有人采用包裹有抗癌藥的微球?yàn)樗ㄈ麆罅颗R床試驗(yàn)證明載藥微球可起到栓塞和化療的雙重效果。
載藥微球依基質(zhì)主要可分為以下兩類(lèi)非生物降解微球如乙基纖維素、硅酮、丙烯酸樹(shù)脂、聚乙烯醇等。生物可降解微球，包括天然聚合物(如明膠、瓊脂、葡聚糖、殼聚糖等)；合成聚合物(如聚乳酸、聚乳酸-羥乙酸共聚物、異氰基丙烯酸酯等)。但是上述的基質(zhì)沒(méi)有治療作用，僅為一種載體。
本發(fā)明的白芨多糖微球的粒徑為5μm～200μm，優(yōu)選的為5μm～50μm。
白芨多糖系從蘭科植物白芨莖塊中提取的多糖，主要成分為4分子甘露糖和1分子葡萄糖聚合而成的葡配甘露聚糖。有關(guān)研究表明，白芨多糖有抗炎、抗腫瘤、促凝血作用，對(duì)肝癌細(xì)胞有明顯的抑制作用。
本發(fā)明的白芨多糖微球可用作藥物載體，從而可獲得一種載藥白芨多糖微球，其中，藥物的加入量，以多糖干重計(jì)為0.1％～100％。
為增加白芨微球的成形性及堅(jiān)韌性，可往白芨多糖中可加入動(dòng)物來(lái)源膠體(白蛋白、明膠等)，也可加入植物來(lái)源膠體(阿拉伯膠、西黃耆膠、瓊脂等)。其加入量以白芨多糖或其他多糖膠干重計(jì)，可從0.1％～100％。
為使微球在進(jìn)行肝、腎動(dòng)脈栓塞(介入治療)前后的一定時(shí)間內(nèi)保持粒徑基本不變，同時(shí)確保微球中的藥物及載體白芨能夠緩釋?zhuān)仨殞?duì)微球進(jìn)行固化處理。其原理如下取適量微球于適宜的介質(zhì)中充分分散，加入交聯(lián)劑使其固化，再洗去或揮去交聯(lián)劑。
交聯(lián)劑可視微球內(nèi)容物的分子結(jié)構(gòu)末端的化學(xué)基團(tuán)而定。如骨架材料內(nèi)含有游離胺基，可采用醛類(lèi)(如甲醛或戊二醛)為交聯(lián)劑。醛的加入量視游離胺基的數(shù)量而定。
所說(shuō)的藥物為抗癌藥，包括水溶性抗腫瘤藥如5-氟尿嘧啶、絲裂霉素C、博萊霉素等，水難溶性抗腫瘤藥如順鉑、碳鉑、紫杉醇等，還可以加入中藥抗腫瘤有效成分如斑蝥素、莪術(shù)醇等。
本發(fā)明的白芨微球的制備方法，包括以下步驟白芨多糖水溶液(其固含量從0.1％～100％，w/w)和動(dòng)物膠(或植物來(lái)源膠)溶解于水，經(jīng)布氏漏斗趁熱減壓過(guò)濾，加入抗癌藥，噴霧干燥，即獲得微球。
噴霧干燥造囊工藝參數(shù)如下進(jìn)風(fēng)溫度150～200℃，出風(fēng)溫度80～110℃，噴頭壓力2.0～3.0kg/cm2。
噴霧干燥所得微球呈球形，粒徑從5μm～50μm不等?？刂瓢总改z溶液的粘度與進(jìn)料速度，可以得到不同粒徑的白芨微球。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是十分顯著的白芨多糖在微球中還可起骨架(matrix)作用。由于它具有良好的粘附特性，所以微球可很好地鑲嵌于肝、腎動(dòng)脈末稍，切斷腫瘤血供。同時(shí)，微球內(nèi)藥物可從白芨骨架內(nèi)緩釋至靶部位，減少外周血藥濃度，起到雙重治療作用。白芨膠具有良好的生物相容性，在體內(nèi)不致引起排斥反應(yīng)；再加上由于膠體本身具有生物可降解性及確定的抗癌效果，可以說(shuō)以白芨多糖作為微球的骨架，能起到一舉多得的效果。
臨床試驗(yàn)證明，動(dòng)脈栓塞后微球內(nèi)藥物主要在靶部位釋放，進(jìn)入外周血液的血藥濃度遠(yuǎn)比直接灌注藥物溶液低，有利于減少對(duì)正常組織的損害。再?gòu)膭?dòng)物用藥后腫瘤壞死程度分析，含藥白芨微球栓塞組，腫瘤重度和中度壞死率明顯高于肝動(dòng)脈藥物溶液灌注組。
白芨微球有很強(qiáng)的栓塞末梢血管作用，對(duì)肝、腎動(dòng)脈末稍小血管和腫瘤血管栓塞徹底。微球主要沉積于腫瘤區(qū)。復(fù)查肝動(dòng)脈造影，1個(gè)月后血管無(wú)明顯再通，2～3個(gè)月后少量血管出現(xiàn)再通，部分血管仍維持栓塞狀態(tài)。
腎癌栓塞后為腎臟手術(shù)創(chuàng)造條件，術(shù)中見(jiàn)腎臟呈缺血狀態(tài)，容易剝離，出血少。腫瘤壞死、縮小情況CT檢查發(fā)現(xiàn)，栓塞1個(gè)月后，大部分腫塊明顯縮小噴霧干燥造囊工藝參數(shù)如下進(jìn)風(fēng)溫度180+10℃ 出風(fēng)溫度95+5℃ 噴頭壓力2.5kg/cm2噴霧干燥所得微球呈球形，粒徑從5μm～50μm不等，見(jiàn)

圖1?？刂瓢总付嗵侨芤旱恼扯扰c進(jìn)料速度，可以得到不同粒徑的白芨微球。
實(shí)施例2
為提高微球的堅(jiān)韌性與治療效果，可往上述白芨多糖溶液中加入明膠，加入量為50％(w/w)，采用與實(shí)施例1相同的工藝條件，可獲得粒徑為5μm～50μm的微球。
實(shí)施例3載藥白芨微球的制備取上述白芨多糖水溶液，加入抗腫瘤藥5-氟尿嘧啶，加入量按白芨多糖干重計(jì)為50％(w/w)。
上述白芨多糖溶液與抗癌藥物的溶液(或混懸液、乳劑等)混合均勻后，按例1方法進(jìn)行噴霧干燥。為提高微球的堅(jiān)韌性及載藥量，加入明膠，加入量按白芨多糖干重計(jì)為10％(w/w)，按本例方法實(shí)施。藥物在以白芨為骨架的微球內(nèi)有很高的包裹率。
實(shí)施例4白芨或載藥白芨微球的固化為使微球在進(jìn)行肝、腎動(dòng)脈栓塞(介入治療)前后的一定時(shí)間內(nèi)保持粒徑基本不變，同時(shí)確保微球中的藥物及載體白芨能夠緩釋?zhuān)仨殞?duì)微球進(jìn)行固化處理。
交聯(lián)劑可視微球內(nèi)容物的分子結(jié)構(gòu)末端的化學(xué)基團(tuán)而定。如骨架材料內(nèi)含有游離胺基，可采用醛類(lèi)(如甲醛或戊二醛)為交聯(lián)劑。醛的加入量視游離胺基的數(shù)量而定。例2，3中加入的交聯(lián)劑為戊二醛。
實(shí)施例55-氟尿嘧啶白芨微球的體外釋藥將按上法制得的5-氟尿嘧啶白芨微球適量置于1000ml pH7.4PBS中，于37℃、30rpm測(cè)定藥物溶出率，結(jié)果見(jiàn)表1。
表1

實(shí)施例65-氟尿嘧啶白芨微球的動(dòng)物藥代動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)動(dòng)物家兔(2.0～2.5kg，雌雄不限)實(shí)驗(yàn)分組陽(yáng)性對(duì)照組5只腎動(dòng)脈灌注5-氟尿嘧啶的生理鹽水溶液，按4.32mg/kg給藥。
實(shí)驗(yàn)組7只腎動(dòng)脈栓塞50～200μm的含藥微球，按8mg/kg給藥(相當(dāng)于4.32mg藥物/kg)方法取禁食6小時(shí)的家兔，耳緣靜脈注射1％的戊巴比妥(30mg/kg)使其麻醉。將動(dòng)物仰臥固定于手術(shù)臺(tái)上，一側(cè)腹股溝剪毛、消毒、鋪巾。分離皮下組織和肌肉后，暴露分離股動(dòng)脈，用靜脈留置針穿刺股動(dòng)脈前壁后，引入導(dǎo)絲和導(dǎo)管，在X線透視下，將導(dǎo)管選擇插入一側(cè)腎動(dòng)脈主干內(nèi)。先做腎動(dòng)脈造影(DSA)，將含藥微球與5ml造影劑混懸，在X線攝像監(jiān)督下經(jīng)導(dǎo)管緩慢推注。
家兔灌注5分鐘后造影復(fù)查，隨后拔除導(dǎo)管、結(jié)扎、縫合，歸籠飼養(yǎng)。
在灌注后第0min、5min、10min、15min、30min、45min、60min、180min分別抽取外周血，檢測(cè)血清中5-氟尿嘧啶的濃度，作藥時(shí)曲線，見(jiàn)圖2。
從藥時(shí)曲線可見(jiàn)，動(dòng)脈灌注藥物溶液組家兔的外周血瞬時(shí)出現(xiàn)峰值，隨后很快下降。60min時(shí)基本測(cè)不出藥物，T1/2β＝8.36±0.92min。含藥微球組家兔，峰值明顯降低，約為藥物溶液組的26.3％，T1/2β＝203.6±97.5min，其血藥濃度在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持在平穩(wěn)的水平。
以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，動(dòng)脈栓塞后微球藥物主要在靶部位釋放，進(jìn)入外周血液的血藥濃度遠(yuǎn)比直接灌注藥物溶液低，有利于減少對(duì)正常組織的損害。
6例肝癌患者灌注5-氟尿嘧啶白芨微球和5例肝癌患者灌注5-氟尿嘧啶溶液后的藥代動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)，得到了類(lèi)似結(jié)果，見(jiàn)圖3。
實(shí)施例75-氟尿嘧啶白芨微球的藥效試驗(yàn)采用Walker-256瘤株接種于大鼠肝臟，7天后對(duì)接種成功的大鼠進(jìn)行肝動(dòng)脈插管灌注。20只大鼠分為3組A組(10只)肝動(dòng)脈灌注含藥白芨微球8mg/kg(含4.32mg藥物/kg)。將微球與1.5ml造影劑混勻后在X線引導(dǎo)下緩慢注射，栓塞后復(fù)查肝動(dòng)脈造影。
B組(5只)肝動(dòng)脈灌注藥物溶液1.5ml(含4.32mg藥物/kg)。
C組(5只)肝動(dòng)脈灌注生理鹽水1.5ml。
結(jié)果見(jiàn)腫瘤生長(zhǎng)率(表2)、腫瘤壞死程度(表3)。
表2

注①治療前后比較；②與C組比較，另外A組與B組比較P＜0.01
表3

注P值為A、B組分別與C組比較。另外，A組與B組比較P＜0.05分析腫瘤生長(zhǎng)率結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A組動(dòng)物在治療前后腫瘤的體積有顯著性差異(p＜0.01)，其腫瘤生長(zhǎng)率明顯低于其它兩組，分別為B組和C組的8.7％和6.6％(p＜0.01)，表明含藥微球?qū)δ[瘤有顯著的抑制作用。
再?gòu)膭?dòng)物用藥后腫瘤壞死程度分析，含藥白芨微球栓塞組(A組)，腫瘤重度和中度壞死率分別為80％和20％；肝動(dòng)脈藥物溶液灌注組(B組)以中度壞死(60％)和輕度壞死(20％)為主。A組與B組間存在明顯差異(p＜0.01)。動(dòng)物的肝、腎動(dòng)脈經(jīng)藥物白芨微球栓塞后，僅出現(xiàn)暫時(shí)性、可逆性肝、腎損傷，較短時(shí)間內(nèi)可恢復(fù)正常，對(duì)血細(xì)胞無(wú)明顯毒副作用，未見(jiàn)白細(xì)胞明顯下降及溶血現(xiàn)象，亦未出現(xiàn)中毒、死亡現(xiàn)象。所有動(dòng)物栓塞后均生長(zhǎng)良好。
實(shí)施例85-氟尿嘧啶白芨微球動(dòng)脈內(nèi)栓塞治療原發(fā)性肝癌和腎癌的初步應(yīng)用在確診的16例肝癌(男14例，女2例，其中II期10例，III期6例)和3例腎癌(男2例，女1例，其中II期2例，III期1例)采用肝、腎動(dòng)脈灌注5-氟尿嘧啶白芨微球，肝癌患者采用卡鉑500mg、絲裂霉素10mg后灌注粒徑為50～200μm的5-氟尿嘧啶白芨微球400～1000mg。腎癌患者灌注5-氟尿嘧啶白芨微球600～850mg。栓塞作用
5-氟尿嘧啶白芨微球有很強(qiáng)的栓塞末梢血管作用，對(duì)肝、腎動(dòng)脈末稍小血管和腫瘤血管栓塞徹底。微球主要沉積于腫瘤區(qū)。復(fù)查肝動(dòng)脈造影，1個(gè)月后血管無(wú)明顯再通，2～3個(gè)月后少量血管出現(xiàn)再通，部分血管仍維持栓塞狀態(tài)，僅1例出現(xiàn)側(cè)枝循環(huán)(見(jiàn)圖4a～d)。
腎癌栓塞后為腎臟手術(shù)創(chuàng)造條件，術(shù)中見(jiàn)腎臟呈缺血狀態(tài)，容易剝離，出血少。顯微觀察可見(jiàn)，腎組織細(xì)胞明顯變性，少許壞死，呈缺血狀態(tài)(見(jiàn)圖5a～c)。腫瘤壞死、縮小情況CT檢查發(fā)現(xiàn)，栓塞1個(gè)月后，大部分腫塊明顯縮小，10例縮小50％以上(占62.5％)，3例縮小25～50％，2例縮?。?5％，增大者1例。16例肝癌患者經(jīng)2～4次治療，14例臨床癥狀有明顯改善(占87.5％)，2例不明顯。14例肝癌患者已生存3～13月(至統(tǒng)計(jì)日)。
權(quán)利要求
1.一種用于肝、腎動(dòng)脈栓塞的白芨微球，其特征在于為一種主要成分包括白芨多糖，粒徑范圍為5μm～200μm的微球。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白芨微球，其特征在于白芨多糖微球的粒徑為5μm～50μm。
3.一種載藥白芨微球，其特征在于，以權(quán)利要求1所述的白芨微球?yàn)檩d體，含有以多糖干重計(jì)為0.1％～100％的抗癌藥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的載藥白芨微球，其特征在于，所述及的抗癌藥包括5-氟尿嘧啶、絲裂霉素C、博萊霉素、順鉑、碳鉑、紫杉醇、斑蝥素或莪術(shù)醇中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的載藥白芨微球，其特征在于，該微球中含有動(dòng)物來(lái)源膠或植物膠體，其加入量以白芨多糖或其他多糖干重計(jì)，為0.1％～100％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的載藥白芨微球，其特征在于，該微球經(jīng)交聯(lián)劑處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的載藥白芨微球，其特征在于，交聯(lián)劑采用醛類(lèi)。
8.一種白芨微球的制備方法，其特征在于包括以下步驟白芨多糖水溶液和動(dòng)物膠(或植物來(lái)源膠)溶于水，趁熱減壓過(guò)濾，加入抗癌藥，噴霧干燥，即獲得微球，微球再經(jīng)交聯(lián)劑固化處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于噴霧干燥造囊工藝參數(shù)如下進(jìn)風(fēng)溫度150～200℃，出風(fēng)溫度80～110℃，噴頭壓力2.0～3.0kg/cm2。
10.權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)的白芨微球在制備抗癌的肝、腎動(dòng)脈栓塞藥物中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于肝、腎動(dòng)脈栓塞的白芨微球。本發(fā)明所述的白芨微球的粒徑為5μm～200μm?？捎米骺拱┧幬镙d體，從而可獲得一種載藥白芨多糖微球，白芨微球的制備方法包括以下步驟白芨多糖水溶液和動(dòng)物膠(或植物來(lái)源膠)溶于水后，經(jīng)布氏漏斗趁熱減壓過(guò)濾，加入抗癌藥，噴霧干燥，再經(jīng)交聯(lián)劑固化，即獲得微球。白芨多糖在微球中可起骨架作用，能很好地鑲嵌于肝、腎動(dòng)脈末稍，切斷腫瘤血供。同時(shí)，微球內(nèi)藥物可從白芨骨架內(nèi)緩釋至靶部位，減少外周血藥濃度，起到雙重治療作用。白芨膠具有良好的生物相容性，在體內(nèi)不致引起排斥反應(yīng)；再加上由于膠體本身具有生物可降解性及確定的抗癌效果，可以說(shuō)以白芨多糖作為微球的骨架，能起到一舉多得的效果。
文檔編號(hào)A61P43/00GK1424111SQ02157670
公開(kāi)日2003年6月18日 申請(qǐng)日期2002年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月20日
發(fā)明者陳慶華, 瞿文, 鄭傳勝, 馮敢生 申請(qǐng)人:上海醫(yī)藥工業(yè)研究院